隨著國內磷復肥和有色金屬冶煉企業的發展,以及更加嚴格的環保要求,有越來越多的大型硫磺和煙氣制酸裝置正在建設或即將建設。作為接觸法硫酸生產裝置中的關鍵設備——立式高溫濃硫酸循環泵,大流量型號大多依賴進口,采用先進材料和技術已經成功開發、生產大流量的高溫濃硫酸循環泵,在使用。
1、前言
20世紀80年代末,作為接觸法硫酸生產裝置中的關鍵設備之一,干、吸塔高溫濃硫酸循環泵已經基本上實現了國產化。至今在大中型硫酸生產裝置中,絕大多數的干、吸塔高溫濃硫酸循環泵(流量在1000m3/h以下)已經使用國產設備,只有少數的大型煙氣制酸裝置和由外方承建裝置中仍然選用進口干、吸塔高溫濃硫酸循環泵。
隨著硫磷化工企業和有色金屬冶煉企業做大做強的要求,國內的硫酸裝置更趨向大型化和超大型化(800kt/a以上)。在優化的硫酸工藝設計中除了傳統的三槽三泵三塔循環方式,現在更多的采用兩槽兩泵三塔、一槽兩泵三塔,甚至一槽一泵三塔循環方式。這樣對高溫濃硫酸循環泵的流量和可靠性提出了更高的要求。
根據市場需要,精益求精不斷創新,吸取國外濃硫酸泵的先進經驗,結合多年高溫濃硫酸泵的設計和生產經驗,在已經成功開發、生產大流量1200m3/h和1400m3/h高溫濃硫酸泵的基礎上,自行設計和試制jhb2000-26的高溫濃硫酸泵,其流量為2000m3/h,揚程26m,來滿足大型硫酸生產裝置的循環的要求。
下面就大流量高溫濃硫酸循環泵的各方面的情況作簡單介紹。
2、材料特點
在材料方面參照國外高溫濃硫酸泵的先進材料技術,自行開發研制的鎳基奧氏體不銹鋼jsb-11合金,用于制造葉輪、軸套、襯套、密封環。這是一種專為高溫濃硫酸泵開發的特殊合金,經過熱處理硬化使其硬度從布式硬度225上升到布式硬度500而不降低其耐腐蝕性能,具有極強的抗磨蝕和耐沖刷腐蝕性能,在98%h2so4中的使用溫度高達140℃,即使在93%h2so4中也能在100℃時使用,以上兩種情況下其年腐蝕率(靜態掛片)均在0.02mm/a以下。
嘉和公司最新開發的jsb-1、jsb-2新型合金球墨鑄鐵,由于在原基礎上添加了合金成分,加入的鎳、鉻提高其在硫酸中的耐腐蝕性,加入銅、鉬和稀土改善金相結構、細化晶粒、增加了抗孔蝕性。其在高溫濃硫酸中生成致密的feso4•crso4膠體形成了穩定的純化膜,阻滯了硫酸的腐蝕。
用jsb-1制造的軸,在經過球化的特殊熱處理后,具有良好的強度和耐腐蝕性,由于合金本身已經具備了良好的抗腐蝕性能,取消了傳統的軸包聚四氟乙烯的做法,使檢修、加工、運輸更為方便。jsb-2則用于制造泵體、中心接管和出液管等。
3、結構特點
在結構形式上,在第一代大流量高溫濃硫酸循環泵的基礎上進行第二代的全新設計,提高泵的運行可靠性和提高泵的效率。
a、沿襲了傳統jhb立式高溫濃硫酸泵的結構優點,采用六級電機驅動,結構緊湊,在水力模型設計中充分考慮了汽蝕余量,使泵的效率可高達80%以上,泵運行平穩,降低能耗。
b、按現在臥式循環槽的設計要求,延長泵底板到葉輪中心線的距離到1900mm~2100mm,加裝吸入管后總液下深度可達到3300mm,滿足生產工藝技術要求。
c、采用對稱雙渦殼結構設計,減少滑動軸承徑向載荷,延長滑動軸承使用壽命。
d、改進接管安裝和定位方式,使操作更簡單,維護更方便。
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